Photoelektrizität im täglichen Leben

Die Metalle, die in photoelektrischen Experimenten verwendet werden, gehören zur ersten Gruppe des Periodensystems. Sie werden oft als Alkalimetalle bezeichnet.

Sie haben die höchste elektropositive Natur in ihren jeweiligen Perioden. Dadurch sind sie am reaktivsten.

Jedes reaktive Metall würde in seinem elementaren Zustand in der Natur nicht existieren. Diese Metalle werden also durch den in der Luft vorhandenen Sauerstoff oxidiert. Dadurch bildet sich auf ihrer Oberfläche eine Oxidschicht. Durch diese Schicht verlieren Metalle ihren Glanz. Diese Schicht schützt das innere Metall vor weiterer Oxidation oder Reaktion. Aber wenn Sie diese Schicht entfernen, können Sie das glänzende Metall wieder sehen.

Die meisten Metalle, die Sie sehen, sind also nicht wirklich rein. Sie liegen entweder als Oxide oder Salze vor. Es gibt reaktionsträge Metalle wie Gold (Austrittsarbeit 5.10$eV$– 5.47$eV$), die in rein metallischem Zustand vorliegen, aber ihre Austrittsarbeit ist ziemlich hoch im Vergleich zu hochreaktiven Metallen wie Cäsium (Austrittsarbeit 1,95$eV$).

Metalle sind aufgrund ihrer Neigung, Elektronendonatoren zu verlieren, reaktiv. Wenn ein Metall nicht reaktiv ist, hat es daher wahrscheinlich eine hohe Austrittsarbeit.

Licht, teilweise Infrarot, teilweise Ultraviolett und Mikrowellen, durchdringen die Atmosphäre und erreichen die Erdoberfläche. Gammastrahlen, Röntgenstrahlen, der größte Teil des Ultravioletts und ein Teil des Infrarots werden von der Atmosphäre absorbiert und erreichen die Erdoberfläche nicht. Der größte Teil der hochenergetischen Strahlung, die Photoemission verursachen kann, erreicht nicht einmal die Erdoberfläche.

In diesem Fall können viele andere Faktoren aktiv beteiligt sein. Ich denke, diese vielen Informationen sollten ausreichen, um Ihre Frage zu beantworten. Prost!

Manchmal werden die Effekte in der Elektronik sichtbar.

Ein Beispiel ist der Fall, in dem Raspberry Pi 2 durch eine Kamera-Taschenlampe zum Absturz gebracht werden könnte :

Upton erklärte, dass das Halbleitermaterial, das zur Herstellung des Leistungsreglers verwendet wurde, einem photoelektrischen Effekt ausgesetzt war, wenn es mit Licht getroffen wurde, und wenn genug Licht mit der richtigen Energie darauf abgefeuert wurde, würde es das Gerät "verärgern", wodurch es sich selbst drehen würde aus.

Sie tun es, aber es ist zu klein, um es im menschlichen Maßstab zu bemerken.

Auf der Skala der Elektronik kann man es absolut sehen. Wir haben Fotowiderstände und Fotodioden , die auf diesem Effekt beruhen. Sie müssen dies jedoch mit einem Multimeter messen und sich die Widerstandsänderungen ansehen - es ist viel zu klein, um als statischer Schock wahrnehmbar zu sein.

Für eine andere Verwendung, die jetzt veraltet ist ... Bevor wir Flash-Speicher hatten, benutzten wir EPROMs zum Speichern von Programmen auf elektronischen Geräten. In der Produktion konnten Sie ein ROM in Massenproduktion herstellen lassen (wenn Sie Millionen machen würden) oder ein einmalig programmierbares PROM verwenden, aber während der Entwicklung brauchten Sie immer ein EPROM.

Das Hauptmerkmal eines EPROM ist, dass es elektrisch programmiert werden kann, aber durch Licht (insbesondere UV-Licht) gelöscht wird. Durch den photoelektrischen Effekt kommt es überall zu einem Ladungsaufbau, der alle Gatter in ihren Ausgangszustand zurückschlägt. Sie können dann elektrisch programmiert werden, wodurch die Gates auf bestimmte Weise geladen werden. Der EPROM-Chip hat tatsächlich ein transparentes Fenster in der Mitte des Geräts, um die Gates zum Löschen freizulegen. Und sobald Sie ein EPROM programmiert hatten, mussten Sie das Fenster abdecken, sonst würde UV von Tageslicht oder Leuchtstoffröhren Ihr Programm löschen.

Ja, ein photoelektrischer Effekt wird beobachtet. Photoelektronen treten aus und bilden eine negativ geladene Schicht über der Metalloberfläche.

Dies verhindert, dass mehr Photoelektronen emittiert werden. Außerdem benötigen Sie eine Anoden- / Empfängerplatte, um die Photoelektronen zum Wandern zu bringen. Letztendlich stoppt der Photoelektronenstrom ...

Ein Lichtstrom wird nur unter besonderen Umständen entstehen und bemerkt werden. Heinrich Hertz bemerkte eine Wirkung von UV-Licht auf seine Funkenstrecken. Hallwachs zeigte dann, dass das Licht einer Kohlebogenlampe negativ geladene Blattgold-Elektrometer entladen würde, wenn das Licht auf eine damit verbundene Zinkplatte fiel. (Zink hat eine relativ niedrige Austrittsarbeit unter luftstabilen Oberflächen.)

Gewöhnliches Innenlicht verursacht keine Photoemission von gewöhnlichen Haushaltsgegenständen aus Metall. Auch wenn kein Feld vorhanden ist, würde kein Strom fließen, selbst wenn die Photonenenergie hoch genug wäre. Der einzige Kontext, in dem ich mir möglicher Probleme bewusst bin, sind Raumfahrzeuge.